一种促进植物根系生长的培植肥料及其加工方法技术

本发明专利技术公开了一种促进植物根系生长的培植肥料及其加工方法。所述培植肥料包括核心、内壳、外壳；所述核心为多孔复合物；所述内壳为铁基水凝胶；所述外壳为玉米素膜。有益效果：(1)以装载磷酸二氢铵的多孔羧甲基淀粉为核心，涂覆内壳铁基水凝胶，外壳玉米素膜，制备了一种可以促进植物根系生长的培植肥料。(2)利用内外壳的包覆，以及铁离子与磷酸盐的络合作用，有效缓释养分，增加磷元素的利用率，促进植物根系生长。(3)利用磷酸盐与铁基多孔羧甲基淀粉、铁基水凝胶的强配位作用，有效抑制磷酸盐与钙形成可溶性Ca

【技术实现步骤摘要】
一种促进植物根系生长的培植肥料及其加工方法
本专利技术涉及肥料
，具体为一种促进植物根系生长的培植肥料及其加工方法。
技术介绍
肥料在蔬菜培植领域必不可少，可溶性肥料可以确保农副产品高产，但过多养分的浸出，降低利用率的同时对水体造成了严重的危害，而缓释化肥在不影响产量下可以有效提高利用率，降低环境危害。其中，磷的低吸收率是导致植物更根系生长较慢，生产力下降的因素之一，因此利用控释过程，有效降低释放速度，增加磷的利用率，促进根系生长，提高生产力是本专利急需解决的问题。此外，还存在土壤中可溶性磷酸根离子与钙离子配位形成可溶性化合物，使得钙缺乏影响农作物产量的问题；肥料易于与空气中的氧发生反应，降低有效成分，从而降低化肥使用寿命、使用效率；同时，易发生潮解，松散成块，给运输和施用过程造成不便。因此，解决上述问题，制备一种促进植物生长的培植肥料具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种促进植物根系生长的培植肥料及其加工方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种促进植物根系生长的培植肥料，所述培植肥料包括核心、内壳、外壳；所述核心为多孔复合物；所述内壳为铁基水凝胶；所述外壳为玉米素膜。较为优化地，所述多孔复合物的原材料包括以下组分：按重量计，羧甲基淀粉30～42份、淀粉酶0.7～1.5份、糖淀粉酶1.5～3.5份、三氯化铁15～25份、磷酸二氢铵10～18份。较为优化地，所述多孔复合物的原材料包括以下组分：所述多孔复合物的原材料包括以下组分：按重量计，羧甲基淀粉33份、淀粉酶0.8份、糖淀粉酶2.1份、三氯化铁23份、磷酸二氢铵15份。较为优化地，所述水凝胶的原材料包括以下组分：按重量计，海藻酸钠22～28份、乳酸钙10～15份、三氯化铁12～18份。较为优化地，一种促进植物根系生长的培植肥料的加工方法，包括以下步骤：S1：多孔复合物的制备：(1)多孔羧甲基淀粉的制备；(2)铁基多孔羧甲基淀粉的制备；(3)多孔复合物的制备；S2：培植肥料的制备：(1)涂覆内壳：将海藻酸钠溶于去离子水中，加入多孔复合物，再加入乳酸钙溶液交联固化；转移至三氯化铁溶液中，搅拌，离心过滤，干燥得到培植肥料A；(2)涂覆外壳：将玉米素溶解在乙醇溶液中，加入培植肥料A，搅拌，旋转干燥，在其表面形成玉米素膜，得到培植肥料。较为优化地，步骤S2的(2)中，培植肥料A与玉米素的质量比为(1:1)～(1:1.2)。较为优化地，步骤S1的具体步骤为：(1)多孔羧甲基淀粉的制备：将羧甲基淀粉过筛按量称取，超声分散在柠檬酸-磷酸氢二钠缓冲溶液中，得到均相溶液；转移至反应釜中，设置搅拌速度为300～500rmp，加入淀粉酶和糖淀粉酶，设置反应温度为35～38℃反应12～16小时；加入3～4wt％的氢氧化钠终止反应；洗涤过滤，50℃干燥，得到多孔羧甲基淀粉；(2)铁基多孔羧甲基淀粉的制备：将制备的多孔羧甲基淀粉超声分散在去离子水中；转移至反应釜中，设置搅拌速度为900～1100rmp，缓慢加入三氯化铁，搅拌1～2小时；离心过滤，50℃干燥，得到铁基多孔羧甲基淀粉；(3)多孔复合物的制备：设置搅拌速度为900～1100rmp，将制备的铁基多孔羧甲基淀粉搅拌分散在去离子水中；加入磷酸二氢铵和乳酸钙，搅拌20～28小时；离心过滤，50℃干燥，得到多孔复合物。较为优化地，步骤S2的具体步骤为：(1)涂覆内壳：将海藻酸钠和乳酸钙分别溶于去离子水中得到1wt％的海藻酸钠溶液和1wt％的乳酸钙溶液；将多孔复合物加入到海藻酸钠溶液中，搅拌10～20分钟；加入乳酸钙溶液交联固化；通过用筛网加压挤出；转移至三氯化铁溶液中，设置搅拌速度为900～1100rmp搅拌20～30分钟，离心过滤，干燥得到培植肥料A；(2)涂覆外壳：将玉米素溶解在乙醇溶液中形成分散液；将培植肥料A置于分散液中，搅拌30～40分钟，旋转干燥，在其表面形成玉米素膜，得到培植肥料。较为优化地，所述分散液的浓度为4.5～5g/L。较为优化地，所述三氯化铁溶液的浓度为0.08～0.1M。本技术方案中，以多孔羧甲基淀粉为基体，装载磷酸二氢铵形成核心，包覆铁基水凝胶为内壳，包覆玉米素膜为外壳，制备一种可以促进植物根系生长的培植肥料，该肥料为缓释型肥料，对磷元素的利用率高达65％，可以有效促进根系生长。有效延长化肥使用时间，降低施用量，减少环境污染。具体如下：制备原理：利用多孔羧甲基淀粉的多孔结构为容器，可以承装高溶解性磷源，即磷酸二氢铵，且在装载前，利用铁离子与羟基、羧基之间的络合，将其负载在多孔羧甲基淀粉的孔道中，再利用铁阳离子与磷酸基团阴离子的高亲和力形成静电作用，有效吸附磷酸二氢钾；然后以其为核心，利用海藻酸钠与羧甲基淀粉之间存在强烈的分子间氢键，将海藻酸钠吸附在核心表面，利用乳酸钙与海藻酸钠的离子交换，形成水凝胶，将核心包覆，然后利用铁离子与海藻酸钠分子链上的羟基和羧基的表面络合或静电吸附作用形成铁基水凝胶层，即为内壳包裹核心；再利用铁离子与玉米素膜的静电吸附，再其表面形成玉米素膜，即为外壳，形成具有缓释作用的培植肥料。其中，多孔羧甲基淀粉提供了释放通道；铁基水凝胶层能溶于水，可以降解，提供营养来源氮源、微量矿物质，且同样为网络结构，具有传送营养物质和细胞代谢产物的排出能力；而玉米素是一种天然植物生长调剂，可以有效刺激植物根部生长进而发育；而铁离子可以利于叶绿素的合成，且其与磷酸盐阴离子之间的络合作用，可以有效改善磷元素的释放和利用率；而乳酸钙可以增加钙元素的补给，促进植物的生长和植酸的降解。肥料元素释放过程：当肥料遇水时，玉米素层膨胀，水凝胶层膨胀，核心的磷酸盐阴离子与铁相互作用，通过孔道结构，水凝胶的网络结构，缓慢释放，两层外壳，有效降低的磷酸盐的释放速率，避免快速释放；然后玉米素膜在土壤中降解，作用于植物根部，促进生长；水凝胶层在土壤中降解释放养分，外壳中的铁离子对磷酸盐的作用消失；羧甲基淀粉在土壤中降解释放养分，铁离子对磷酸盐的作用消失。过程中，养分缓慢释放，且肥料完全降解，是一种环保型绿色肥料。其中，内外壳的阻力，以及铁离子的吸附力有效降低了养分的释放速度，增加氮、磷元素的利用率。另外，(1)铁基水凝胶降解过程中释放的三价铁与形成的羧酸盐可以形成光化学反应，暴露在光下时可以促经养分的释放，且较低含量的铁可以，使得肥料对植物根系生长的促进作用大于对茎系的生长，可以促经叶绿素的合成；(2)铁基水凝胶降解过程中释放钙离子有效抑制了植物因钙缺乏导致的开花腐烂现象，原因是土壤中的可溶性磷酸根离子与钙离子配位形成Ca3(PO4)2，从而使得土壤中的钙缺乏。而这一点在培植过程中没有发生，本方案中磷酸盐的释放较慢，且磷酸盐与铁基多孔羧甲基淀粉、铁基水凝胶的强配位作用，使得磷酸盐不与土壤中原有钙发生作用。(3)内外壳的降解速率由于铁离子与磷酸盐、羧酸盐的作用力而增加。另外，化肥放置过程中不易与空气中的氧发生反应，有效抑制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种促进植物根系生长的培植肥料，其特征在于：所述培植肥料包括核心、内壳、外壳；所述核心为多孔复合物；所述内壳为铁基水凝胶；所述外壳为玉米素膜。/n

【技术特征摘要】
1.一种促进植物根系生长的培植肥料，其特征在于：所述培植肥料包括核心、内壳、外壳；所述核心为多孔复合物；所述内壳为铁基水凝胶；所述外壳为玉米素膜。


2.根据权利要求1所述的一种促进植物根系生长的培植肥料，其特征在于：所述多孔复合物的原材料包括以下组分：按重量计，羧甲基淀粉30～42份、淀粉酶0.7～1.5份、糖淀粉酶1.5～3.5份、三氯化铁15～25份、磷酸二氢铵10～18份。


3.根据权利要求2所述的一种促进植物根系生长的培植肥料，其特征在于：所述多孔复合物的原材料包括以下组分：按重量计，羧甲基淀粉33份、淀粉酶0.8份、糖淀粉酶2.1份、三氯化铁23份、磷酸二氢铵15份。


4.根据权利要求1所述的一种促进植物根系生长的培植肥料，其特征在于：所述铁基水凝胶的原材料包括以下组分：按重量计，海藻酸钠22～28份、乳酸钙10～15份、三氯化铁12～18份。


5.一种促进植物根系生长的培植肥料的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：多孔复合物的制备：(1)多孔羧甲基淀粉的制备；(2)铁基多孔羧甲基淀粉的制备；(3)多孔复合物的制备；
S2：培植肥料的制备：(1)涂覆内壳：将海藻酸钠溶于去离子水中，加入多孔复合物，再加入乳酸钙溶液交联固化；转移至三氯化铁溶液中，搅拌，离心过滤，干燥得到培植肥料A；(2)涂覆外壳：将玉米素溶解在乙醇溶液中，加入培植肥料A，搅拌，旋转干燥，在其表面形成玉米素膜，得到培植肥料。


6.根据权利要求5所述的一种促进植物根系生长的培植肥料的加工方法，其特征在于：步骤S2的(2)中，培植肥料A与玉米素的质量比为(1:1)～(1:1.2)。


7.根据权利要求5所述的一种促进植物根系生长的培植肥料的加工方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤雨，
申请(专利权)人：汤雨，
类型：发明
国别省市：江苏;32